文摘
气候变化可能是一个巨大的影响在很多动物,包括美国龙虾(也)。龙虾水温非常敏感,他们将避免水太热或太冷。虽然这种行为他们获益匪浅的1000年来,随着海洋热身,他们可能会寻找新的栖息地,这可能破坏方面的生命周期,导致它们的数量下降。在本文中,我们的目标是解释一些关于美国的龙虾和事实告诉你几个方面,气候变化可能会影响这些迷人的和有价值的生物。
美国龙虾生命周期
你曾经吃过龙虾吗?也许你享受龙虾卷在炎热的夏季的一天在度假或破裂的亮红色壳煮熟的龙虾肉浸入butter-yum !也许你甚至可能已经发现了一个小龙虾在缅因州潮池。美国龙虾最宝贵的在美国和捕捞物种,尽管我们捕捉每年数以百万计的他们,我们还有很多要学习的标志性物种,因为它们很难观察在自然栖息地。然而,在过去的30年里,我们学会了足够的意识到,随着海洋变暖由于气候变化,龙虾数量可能下降或变得不稳定。
意识到气候变化可能会影响龙虾,龙虾是有用的了解生命周期(图1)。就像许多节肢动物外骨骼(外部壳),龙虾生长蜕皮。大约一年一次的龙虾“滑”的旧壳。当他们出现的时候,他们很软,像凝胶一样,直到他们的新壳harden-which大约需要2周。
- 图1——一个美国龙虾的生命周期。
- 需要大约一个月的幼虫通过所有四个发展阶段,沉入海底。然后大约需要5 - 7年达到性成熟。作为成年人,龙虾可以活超过10年(Chloe皮尔森的作品使用许可)。
通常成熟雌性交配后脱皮。到13个月后交配之后,女性使用她的外部存储精子使卵子受精,她伸出,并“水泥”下面她的尾巴。这种方式被称为女性拿着鸡蛋含卵的或浆果状的女性——鸡蛋图2看起来像小浆果,对吧?
- 图2 -(一)鸡蛋巩固了雌龙虾的腹部。
- 这些鸡蛋是几乎准备孵化。(B)黑暗的地方你可以看到在一些鸡蛋是眼睛的幼虫(例如,看附近的两个箭头)。
第二年,在初夏,最终这些卵孵化。孵化的确切时间取决于水temperature-warmer使卵子发展更快,就像在更高的温度下烘烤饼干比推荐的配方。这些孵化的小龙虾,称为幼虫,浮动和游泳在海洋的表面附近,在那里吃浮游动物大约20 - 30天。在这段时间里,龙虾幼虫通过四个幼虫阶段,每次蜕皮和增长一点,然后沉入杯底(图1)。最终,经过5 - 7年的蜕皮和增长,他们成为成年人。记住,温度有很大的影响对龙虾生命周期的各个方面。
温暖的水会如何影响龙虾?
大约20年前,我们发现龙虾能感觉到非常小的水温变化(1°C, 1.8°F) (1),他们尽量避免水太冷(< 5°C或41°F)或太热(> 23°C或73°F)对他们的喜欢2]。一般来说,龙虾喜欢水温16°C (61°F)。
由于温度的喜好,他们每天可以走2公里多,龙虾是相当可预见的季节性波动。许多龙虾远离海岸的深秋和冬天,因为近岸水域变得太冷。在春天,他们常常回到近岸水域,在沿岸水域高于更深层次的热身,近海海域(3]。有趣的是,女性的龙虾比男性更喜欢水有点冷,所以寒冷地区往往有更多的女性和温暖的地区,如河口和海湾,倾向于有更多的男性龙虾(4]。我们仍然不知道为什么男性和女性已经进化出这种差异对水温的敏感性。
为什么龙虾挑剔水温?
龙虾、像鱼,变温动物(冷血)。这意味着,与人类和其他哺乳动物不同的是,他们并不擅长调节体温,所以其内部温度变化和其周围环境的温度。龙虾可以控制他们的身体温度的唯一方法就是通过移动温暖或寒冷的地区,像如何移动室内如果外面太冷。这就是所谓的行为性体温调节机制。
他们为什么这样做?因为作为一个龙虾的体温增加,其也是如此代谢率(心率、呼吸率、使用能源,等等)。如果龙虾太冷不能移动速度,所以他们可能会变得简单或无法捕捉的猎物他们的的猎物。或者,如果一只龙虾太温暖及其代谢率过高,它会消耗大量的能量,因此需要找到更多的食品种类的像一个孩子在玩足球比赛。不幸的是,龙虾不能打开冰箱;他们需要吃更多的食物,甚至成本更多的能量。所以,你可以看到为什么龙虾努力保持在正确的温度带。
如果龙虾可以移动,问题是什么?
在一些寒冷的地区,沿着海岸的缅因州,美国海洋变暖在你的一生中可能没有多大影响。但在温暖的地区,像南的科德角,马萨诸塞州,美国气候变化已经造成问题。由于温暖的水和疾病传播更容易在温暖的水域,这些地区的龙虾数量下降很大。
在一些地区,温度的偏好可能会导致龙虾将在不同的时间比他们通常做的那样,或者不同的地方。例如,女性寻求冷却器水可能最终在很少的地区男性(记住,男性往往比女性更喜欢温暖的水)。这已经是在巴泽兹湾,马萨诸塞州,在河口像大湾河口在新罕布什尔州3]。如果女性和男性龙虾最终在不同的领域,因为他们的温度参数,一些准备交配的雌性可能无法找到合作伙伴,这可能导致更少的后代。
海洋变暖还可能产生负面影响龙虾通过改变女性龙虾在哪里当他们的鸡蛋孵化(记住,他们抓住鸡蛋在整个开发周期)。例如,缅因州,新罕布什尔州和南部海岸的许多女性龙虾带鸡蛋过冬附近的一群岛屿距海岸线约7公里(3]。在春天当他们的鸡蛋孵化、幼虫的洋流对马萨诸塞州(图3)。最终,大约20 - 30天之后,这些幼虫准备好安定底部沿海岸的马萨诸塞州,哪里有好地方来躲避捕食者和充足的食物。但是,如果女性进一步离岸孵化鸡蛋,因为近岸水域太温暖,在不同的位置,他们的鸡蛋可能孵化和洋流可能运输他们一个完全不同的location-possibly更难生存(图3)。
- 图3 -(一)海洋“流浪者”配备了GPS用于确定如何孵化的幼虫在不同距离海岸线在洋流搬运。
- (B)彩色跟踪(每种颜色代表一个不同的流浪汉)表明,幼虫可能会在不同的地区,根据他们的初始位置。例如,比较在蓝色的流浪汉,释放接近海岸,最终与黑人流浪汉相比,离海岸最远的释放。这些数据表明,如果女性龙虾进一步海外寻求水冷却器,其幼虫可能最终解决时离海岸太远了。
即使女性龙虾保持在正常位置,他们的鸡蛋可能早在温暖的水中孵化。这可能是一个问题,因为可能没有尽可能多的浮游动物在水中孵化后的幼虫吃(5]。,如果水是温暖的,幼虫可能更快成长和脱皮,所以他们会比平时早准备好安定底部和最终可能不是最佳的生存的栖息地。最近,科学家们发现,虽然有很多雌性鸡蛋和大量的刚孵化的幼虫,后期少幼虫和新定居新罕布什尔州周围水域和缅因州龙虾,这表明幼虫数量减少surviving-probably因为他们找不到足够的食物5]。
总结
美国龙虾非常有价值和沿海生态系统的一个重要物种。然而,像许多其他物种一样,他们的数字,运动路径,和地点可能会改变气候变化的结果。龙虾水温非常敏感,有自己的生命周期的许多方面,可以受到海洋环境变化的影响,包括全球变暖水的温度。其中一些因素可能导致严重下降每年生产新龙虾的数量,特别是在新英格兰地区和加拿大。这是很重要的,因为美国龙虾渔业是最有价值的单一物种渔业在美国,因此,它是至关重要的许多新英格兰的社会和经济稳定的沿海社区。
术语表
节肢动物:↑无脊椎动物,有一个称为外骨骼的壳,一个分段的身体,许多成对的附属物。这组包括龙虾、昆虫和许多更多。
蜕皮:↑节肢动物的过程摆脱了旧壳生长。
含卵的:↑轴承鸡蛋。雌龙虾拿着鸡蛋在下面她的腹部被认为是产卵的。
浮游动物:↑小动物在海洋运输的电流。这个名字来源于“planktos”,希腊词“漂移”。
变温动物:↑冷血动物的体温随着周围环境的温度变化。
行为性体温调节机制:↑冷血动物的行为表现出一些控制他们的体温。这可以包括温暖或寒冷地区移动。
代谢率:↑速度的测量动物利用其能源储备。这可以通过测量氧气的速度生产使用或热量。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
确认
我们大部分的工作,包括在本文中通过资助项目支持的美国龙虾倡议(NOAA海NA210AR4170378资助项目和NA19OAR4170397)。本研究进行了许多学生和工作人员的支持下在新罕布什尔大学,威尔士国家河口研究储备,圣约瑟夫大学缅因州,新罕布什尔州渔业部,和缅因州南部社区学院,我们感谢他们的帮助。我们也感谢克洛伊培生创造美丽的和准确的生命周期龙虾的照片(图1),苏珊Debad许多有用的编辑改进,玛雅和Max Scopel提供我们一些反馈从年轻观众的角度。
引用
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